Методичка по БХ ОВ_ПОЛ. Перекисное окисление липидов в норме и патологии
Окисление перекисное
сложный многостадийный цепной процесс окисления кислородом липидных субстратов, главным образом полиненасыщенных жирных кислот, включающий стадии взаимодействия липидов со свободнорадильными соединениями и образования свободных радикалов липидной природы. О. п. фосфолипидов биологических мембран играет важную роль в жизнедеятельности живых организмов. Усиление процессов О. п. имеет существенное значение в этиологии и патогенезе многих заболеваний и развитии последствий различных экстремальных воздействий. Перекисное окисление является частным случаем жидкофазного окисления углеводородов. Оно представляет собой типичный цепной процесс с выраженным разветвлением. О. п. может включить стадии неферментативного аутоокисления и ферментативные реакции. Ферментативный и неферментативный пути О. п. приводят к образованию свободных радикалов липидов в несколько основных этапов: инициирование (зарождение цепи) , , продолжение цепи ; разветвление цепи Продукты О. п., в частности перекиси липидов, используются в организме для синтеза биологически активных веществ - простагландинов (Простагландины), тромбоксанов, стероидных гормонов (Гормоны) и т.д. Интенсивность О. п. непосредственно связана с процессами обновления состава фосфолипидов биологических мембран, изменения относительного содержания липидов и белков и как следствие с изменением структуры биологических мембран и их функционирования. В живых организмах существует сложная регуляции интенсивности процесса О. п. В норме процессы образования и расходования продуктов О. п. хорошо сбалансированы, что определяет их относительно низкое содержание в клетках. Скорость О. п. на уровнях инициирования, продолжения и обрыва цепи в значительной степени определяется структурной организацией липидов в биологической мембране. которая влияет на остатков ненасыщенных жирных кислот (Жирные кислоты) для кислорода. Факторы, нарушающие «упаковку» липидов в биологической мембране, ускоряют, а факторы, поддерживающие структурированность липидов (например ), тормозят О. п. Другим регуляторным компонентом системы О. п. являются , участвующие в образовании (например, некоторые ) или гибели (супероксиддисмутаза) активных форм кислорода и свободных радикалов, а также в разложении перекисей без образования свободных радикалов (каталаза, пероксидазы). этих ферментов также может зависеть структурированности липидного бислоя биологической мембраны. Практически на всех стадиях О. п. существенную модуляторную роль играют факторы, регулирующие фосфолипидов биологических мембран и влияющие на скорость окисления путем изменения липидного состава мембран. Чрезвычайно важное значение в регуляции О. п. имеют многочисленные низкомолекулярные соединения, выполняющие функции инициаторов, катализаторов, ингибиторов, тушителей, синергистов этого процесса. К числу важнейших стабилизаторов биологических мембран относится природный антиоксидант ( О. п.) Е; другими природными антиоксидантами являются тироксин и , витамин К, . Свойствами прооксидантов (веществ, усиливающих О. п.) обладают ионы металлов переменной валентности, С, D и др. При развитии патологического процесса баланс образования и расходования перекисей и других продуктов О. п. может нарушаться, О. п. накапливаются в тканях и биологических жидкостях, что приводит к серьезным нарушениям, в первую очередь, в биологических мембранах. Следствием активизации О. п. может быть изменение физико-химических свойств мембранных белков и липидов, изменение активности мембранно-связанных ферментов, нарушение проницаемости мембран (в т.ч. для протонов и ионов кальция), ионного транспорта (например, угнетение натриевого насоса), уменьшение электрической стабильности липидного бислоя мембран. Активация О. п. приводит к изменению структуры липопротеинов сыворотки крови и гиперхолестеринемии, нарушает разнообразные процессы клеточного метаболизма практически на всех уровнях. Токсичными для организма являются не только образующиеся в результате О. п. перекиси, но и продукты более глубокого окисления липидов альдегиды, кислоты. Карбонильные продукты О. п. ингибируют ряд ферментов, подавляют ДНК, увеличивают капилляров, модифицируют агрегацию тромбоцитов и проявляют ряд других нежелательных эффектов. Инициирующие О. п. и возникающие в процессе окисления реактивные свободные радикалы вызывают структуры нуклеиновых кислот (Нуклеиновые кислоты), прежде всего ДНК, деструкцию нуклеотидных коферментов (Коферменты), нарушения функционирования ферментов (в первую очередь SH-ферментов), ковалентную модификацию различных биомолекул. Следствием избыточной генерации свободных радикалов могут быть патологические изменения свойств сосудов. Для профилактики и терапии состояний, связанных с чрезмерной активацией О. п., могут быть использованы , вещества, специфически реагирующие с определенными свободными радикалами (ловушки или перехватчики), специфические вещества, образующие комплексные соединения с металлами переменной валентности, а также различные пути активации эндогенных систем антирадикальной защиты организма (например, постепенная к гипоксии или другим факторам). В связи с важной ролью О. п. в патогенезе различных заболеваний определение продуктов этого процесса (главным образом конъюгированных диенов, малонового диальдегида), спонтанной и индуцированной хемилюминесценции в биологическом материале (сыворотке и плазме крови, эритроцитах, моче, конденсате выдыхаемого воздуха и т.д.) имеет все возрастающее диагностическое и прогностическое значение. 1. Малая медицинская энциклопедия. - М.: Медицинская энциклопедия. 1991-96 гг. 2. Первая медицинская помощь. - М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. - М.: Советская энциклопедия. - 1982-1984 гг
.
; обрыв цепи молекулярные продукты, молекулярные продукты, молекулярные продукты, где RH - субстрат окисления (полиненасыщенная жирная кислота). В инициировании О. п. решающую роль играют так называемые активные формы кислорода, в первую очередь кислородные радикалы, содержащие неспаренные электроны.
В результате одноэлектронного восстановления молекулярного кислорода О 2 в клетках образуется супероксидный анион-радикал который возникает в электронпереносящей цепи митохондрий, хлоропластов, в реакциях, катализируемых некоторыми окислительными ферментами, при аутоокислении моноаминов и других соединений. При реакции дисмутации двух супероксидных радикалов образуется молекула перекиси водорода Н 2 О 2 ; Другими источниками перекиси водорода являются реакции, катализируемые некоторыми оксидазами. В клетках существуют специальные системы обезвреживания токсичных кислородных радикалов, в частности ферментные: супероксиддисмутаза, катализирующая превращение супероксида в перекись водорода, и пероксидазы, катализирующие реакции, в которых перекись водорода восстанавливается до воды. К наиболее реакционноспособным и поэтому наиболее опасным радикалам кислорода относится гидроксильный радикал ОН - один из основных повреждающих факторов при действии на живой ионизирующего излучения (Ионизирующие излучения). Значительная часть радикалов ОН в живых организмах генерируется в результате реакций перекиси водорода и супероксидных радикалов с каталитическими количествами металлов переменной валентности, в первую очередь, с ионами и меди. Относительно малоактивные и долгоживущие и Н 2 О 2 могут служить источником взаимодействующего практически со всеми классами биомолекул радикала ОН в присутствии микроколичеств свободных железа или меди. Наряду с радикалом ОН непосредственными инициаторами О. п. могут быть и другие свободные радикалы, например протонированный супероксид-анион , а также синглетный и ряд других активных форм кислорода.
Смотреть что такое "Окисление перекисное" в других словарях:
перекисное окисление липидов - Процесс взаимодействия липидов (их ненасыщенных участков), входящих в состав клеточных мембран, с окисляющими агентами (анион О2 , радикал НО и др.), образующимися под действием ионизирующего облучения и в процессах метаболизма некоторых веществ; … Справочник технического переводчика
Механизм ПОЛ Перекисное окисление липидов (ПОЛ) окислительная деградация липидов, происходящая, в основном, под действием свободных радикалов. Одно из главных п … Википедия
Lipid peroxidation перекисное окисление липидов. Процесс взаимодействия липидов (их ненасыщенных участков), входящих в состав клеточных мембран, с окисляющими агентами (анион О2 , радикал НО и др.), образующимися под действием ионизирующего… … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
Совокупность процессов переваривания и всасывания нейтральных жиров (триглицеридов) и продуктов их распада в желудочно кишечном тракте, промежуточного обмена жиров и жирных кислот и выведение жиров, а также продуктов их обмена из организма.… … Медицинская энциклопедия - совокупность процессов всасывания, распределения, усвоения и выделения минеральных веществ, находящихся в организме преимущественно в виде неорганических соединений. Минеральные вещества играют главную роль в поддержании кислотно щелочного… … Медицинская энциклопедия
Механизм ПОЛ. Перекисное окисление липидов (ПОЛ) окислительная деградация липидов, происходящая, в основном, под действием свободных радикалов. Одно из главных последствий облучения. Один из продуктов этого процесса малондиальдегид. Литература Ю … Википедия
Молодые деревья в ботаническом саду … Википедия
- (синоним: нейтральные жиры, триглицериды) сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших или средних жирных кислот, главная составная часть животных жиров и растительных масел, присутствуют во всех животных и растительных тканях, в питании… … Медицинская энциклопедия
Хаотропный эффект избытка жирных кислот и лизофосфатидов поддерживает активацию перекисного окисления липидов (ПОЛ) , инициируемого накоплением в гипоксической клетке активных форм кислорода (АФК). Генерация последних связана с Са 2+ - зависимым повреждением митохондрий и формированием избытка доноров электронов – восстановленных кофакторов.
Образование активных (токсичных) форм кислорода (в невозбужденном состоянии кислород нетоксичен) связано с особенностями его молекулярной структуры: О 2 содержит два неспаренных электрона с параллельными спинами, которые не могут образовывать термодинамически стабильную пару и располагаются на разных орбиталях. Каждая из этих орбиталей может принять еще один электрон. Таким образом, полное восстановление молекулы кислорода происходит в результате четырех одноэлектронных переносов:
Е - е - е - е - , Н +
О 2 О 2 - Н 2 О 2 `ОН + Н 2 О 2Н 2 О
Образующиеся в ходе неполного восстановления молекул кислорода супероксид (О 2 -), пероксид (Н 2 О 2) и гидроксильный радикал (`ОН) – активные формы кислорода , являются окислителями, что представляет серьезную опасность для многих структурных компонентов клетки (Авдеева Л.В., Павлова Н.А., Рубцова Г.В., 2005). Особенно активен гидроксильный радикал ( OH), взаимодействующий с большинством органических молекул. Он отнимает у них электрон и инициирует таким образом цепные реакции окисления.
Основной путь образования АФК в большинстве клеток – утечка электронов из цепи их передачи (дыхательной цепи) и непосредственное взаимодействие этих электронов с кислородом (Губарева Л.Е., 2005). В качестве еще двух источников могут выступать реакции с участиемоксидаз , использующих молекулярный кислород как акцептор электронов и восстанавливающих его до Н 2 О или Н 2 О 2 и реакции с участиемоксигеназ, включающих один (монооксигеназы) или два (диоксигеназы) атома кислорода в образующийся продукт реакции. В условиях дефицита в тканях кислорода, т.е. в ситуации, когда «спрос» (восстановленные кофакторы) превышает «предложение» (количество молекул кислорода), вероятность усиления образования АФК резко возрастает. Инициируемые ими свободнорадикальные реакции, приводят к повреждению клеточных и субклеточных структур, включая митохондрии, молекулы ДНК и белка. И хотя вклад АФК в развитие гипоксического некробиоза (в отличие от реперфузионного синдрома) расценивается в качестве доминирующего механизма не всеми авторами (Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., 1999), тем не менее их участие в активации свободно-радикальных процессов в клетке, включая ПОЛ, является решающим.
Следует отметить, что ПОЛ представляя собой саморазвивающуюся цепную реакцию, постоянно протекает в клетке, играя роль необходимого звена в ее жизнедеятельности и в адаптационных реакциях. Благодаря перекисному окислению в молекуле фосфолипидов клеточных мембран, содержащих во втором положении жирную кислоту, появляются полярные гидроперекисные группировки (гидроперекиси липидов), обладающие детергентным действием. Появление таких группировок увеличивает подвижность полипептидных цепей, т.е. облегчает конформационные изменения молекул белков, что сопровождается ростом активности мембраносвязанных ферментов, к которым по существу относятся все ферментные системы клетки. И лишь чрезмерная активация ПОЛ, затрагивающая более 3-5% фосфолипидов мембран, превращает его из регуляторного механизма в звено патогенеза их повреждения при клеточной гибели (Ю.А. Владимиров, 1987; 2000).
В результате активации ПОЛ, инициируемого АФК, и прежде всего – гидроксильным радикалом ( OH), происходит образование новых вторичных радикалов: липидного (L ), алкоксильного (LO ), перекисного (LOO ). Рис. 28.
Рис. 28. Перекисное окисление липидов и образование вторичных радикалов
(Ю.А. Владимиров, 2001)
Химическая активность этих вторичных органических радикалов ниже, чем у гидроксильного радикала ( OH), но они активно вовлекаются в цепную реакцию ПОЛ, поддерживая и усугубляя повреждения липидного бислоя клеточных мембран.
Модифицирующие эффекты ПОЛ в отношении фосфолипидов определяют цепь дальнейших событий (Архипенко Ю.В. с соавт., 1983; Меерсон Ф.З., 1989; Владимиров Ю.А., 2001). Прежде всего, в молекулах фосфолипидов, содержащих во втором положении жирную кислоту, появляется полярная гидроперекисная группировка (рис. 29).
При этом накопление гидроперекисей липидов сопровождается уменьшением количества ненасыщенных липидов. При умеренной активации ПОЛ, как отмечалось выше, появление в микроокружении интегральных белков полярных продуктов ПОЛ, обладающих детергентным действием, вызывает увеличение подвижности полипептидной цепи, что, как правило, сопровождается увеличением каталитической активности ферментов. При избыточной активации ПОЛ главное значение приобретает уменьшение количества непредельных фосфолипидов.
Рис. 29. Образование гидроперекиси фосфолипида, начальный этап процесса ПОЛ
(Ф.З. Меерсон, 1984).
· Значительное уменьшение содержания непредельных фосфолипидов в мембране под влиянием ПОЛ, повышает регидность (микровязкость) ее липидного бислоя, что сопровождается снижением конформационной подвижности полипептидных цепей белков, встроенных в мембрану (эффект «вмораживания»). Поскольку такая подвижность необходима для нормального функционирования ферментов, рецепторов и каналоформеров, их функциональный ответ ингибируется (рис. 30).
Рис. 30 Изменение активности Са-АТФазы в мембранах саркоплазматического
ретикулума в результате модификации липидного окружения этого фермента
процессом ПОЛ (Ф.З. Меерсон, 1984)
А - исходное состояние; Б - умеренная активация Са-АТФазы; В - ингибирование-Са-АТФазы.
· Окисленные в ходе активации ПОЛ фосфолипиды подвергаются латеральной диффузии вдоль мембраны и образуют ассоциаты (кластеры), фиксированные взаимодействием фосфолипидов между собой и молекулами воды. Эти участки мембраны приобретают гидрофильность. Располагаясь друг против друга в каждом из монослоев липидного бислоя, такие ассоциаты образуют каналы в мембране, увеличивая ее проницаемость для воды, кальция и других ионов (рис. 31).
Рис. 31.Схема образования перекисных кластеров и фрагментация мембраны при индукции перекисного окисления липидов (Ф.З. Меерсон, 1984)
Светлый треугольник - гидроперекисная группа.
· Образующиеся продукты распада гидроперекисей фосфолипидов (малоновый, глутаровый и др. диальдегиды) взаимодействуют со свободными аминогруппами мембранных белков, образуя межмолекулярные сшивки и инактивируя эти белки (рис. 32). In vivo этот процесс приводит к образованию т.н. оснований Шиффа пигмента изнашивания липофусцина.
Рис. 32. Образование сшивок и ингибирование мембранных белков-ферментов в результате активации ПОЛ (Ф.З. Меерсон, 1984)
Последний представляет собой смесь липидов и белков, связанных между собой поперечными ковалентными связями и денатурированными в результате взаимодействия с химически активными группами (диальдегидами) продуктов ПОЛ. Этот пигмент фагоцитируется, но не гидролизуется ферментами лизосом, и поэтому накапливается в клетках в виде пигментных пятен, особенно на дорзальной поверхности ладоней у пожилых людей.
Гидроперекись (2), образовавшаяся в результате реакции фосфолипидов (1) с молекулярным кислородом, распадается на фосфолипид с укороченной углеводородной цепью во втором положении, сходный с лизофосфолипидами (3) и короткий углеводородный фрагмент – диальдегид (4). Взаимодействие бифункциональной по своей природе молекулы диальдегида с аминогруппами одновременно двух молекул белков приводит к формированию сшивки (5).
· Под влиянием ПОЛ происходит окисление сульфгидрильных (-SH) групп мембранных белков: ферментов, ионных каналов и насосов, что приводит к падению их активности.
· Образование полярных продуктов окисления способствует возрастанию на мембране отрицательного поверхностного заряда, обусловливающего фиксацию на ней полиэлектролитов. Среди последних – некоторые белки и пептиды, формирующие белковые поры – один из факторов снижения электрической стабильности мембран.
· Увеличение полярности внутренней оболочки мембраны обусловливает проникновение воды в липидный бислой – т.н. «водную коррозию мембраны».
· «Выталкивание» из мембраны части окислившихся полиненасыщенных жирных кислот приводит к уменьшению площади ее липидного бислоя.
Таким образом, на этом этапе развития гипоксического повреждения клеток ключевым звеном патогенеза выступает дезорганизация липидного бислоя мембран, осуществляемая при участии ионов кальция и липидной триады: активации липаз и фосфолипаз; детергентного действия избытка жирных кислот и лизофосфолипидов, а также активации перекисного окисления липидов.
Существенный вклад в эту дезорганизацию вносят также: механическое (осмотическое) растяжение мембран и адсорбция на липидном бислое полиэлектролитов , способствующие увеличению их порозности. В совокупности указанные нарушения обусловливают снижение электрической прочности мембран и возникновение электрического пробоя липидного бислоя собственным мембранным потенциалом (рис. 33). Последний рассматривается как терминальный механизм нарушения барьерной функции мембраны (Владимиров Ю.А., 2001).
Этот этап патогенетической цепи повреждения клеток при гипоксии, характеризующийся нарастающей утратой барьерной и матричной функций мембран , определяет переход обратимых изменений в клетке – в необратимые .
Последующее развитие событий связано с формированием повреждений клеточных структур, непосредственно приводящих к клеточной гибели. Существенно, что механизмы этих повреждающих эффектов также тесно связаны с повышенным содержанием в цитозоле ионов Са 2+ .
Патогенетические последствия избытка ионов кальция в заключительной стадии гипоксического повреждения клеток (стадия некробиоза) не ограничиваются активацией липаз и фосфолипаз. Ионы Са 2+ прямо участвуют в прямых эффектах повреждения клеточных структур и апоптотической гибели клеток. К числу этих эффектов относятся:
· Разрушение цитоскелета, которое связано с Са 2+ -зависимой активацией кальпаинов. Происходит деструкция некоторых белков цитоплазмы (β-актин, фодрин), что вызывает деформацию клеток, ограничивающую возможность их взаимодействия с микроокружением, а также способность к восприятию регуляторных сигналов. Слабость цитоскелета способствует дезинтеграции некоторых надмолекулярных комплексов в клетке, в частности, отсоединению рибосом от мембран шероховатого эндоплазматического ретикулума. В результате происходит насыщение цитоплазмы белковыми молекулами, подвергающихся деградации.
· Механическое повреждение клеточных структур, обусловленное Са 2+ активацией сократительной функции миофибрилл с одновременной утратой ими способности к расслаблению. Такие контрактурные сокращения сопровождаются механическим повреждением сократительных структур клетки.
· Омыление и эндогенный детергентный эффект. Накопление в клетке жирных кислот в присутствии избытка ионов Са 2+ (и Na +) приводит к образованию мыл – солей высших жирных кислот. По этой причине гидролиз сложноэфирных связей называется омылением . Образование мыл в цитозоле резко увеличивает его детергентную активность которая в буквальном смысле растворяет липидные мембраны (Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., 1999). Мыла, разрушая мембраны органоидов, обрушивают на клетку удар гидролаз, активных радикалов и других метаболитов, которые до этого момента были изолированы в различных отсеках клетки. Этот эндогенный эффект имеет решающее значение в формировании финальной стадии клеточной гибели.
· Наряду с участием в некробиозе, ионы кальция участвуют в реализации механизмов апоптотической гибели клеток. Среди последних: повышение активности Са 2+ -зависимых эндонуклеаз и кальпаинов. Подобная активация несет в себе угрозу для клетки, инициируя ее апоптотическую гибель либо вследствие фрагментации ДНК (эндонуклеазами ), либо в результате протеолиза антиапоптотических белков (bcl-2) кальпаинами . Апоптозу может способствовать и кальпаининдуцированная деградация протеинкиназы С(ПКС), реализующую, в основном, антиапоптотические эффекты и повышающую устойчивость клеток к токсическим продуктам обмена.
· Более того, избыток ионов Са 2+ сам способствует образованию токсических продуктов, в роли которых могут, в частности, выступать молекулы оксида азота в высоких концентрациях, создаваемых Са 2+ -активацией индуцибельной NO-синтазы. Наиболее ярко такой эффект проявляется при т.н. глутаматной гибели нейронов , возникающей при гипоксии (ишемии мозга). Инициация развития событий в этом случае связана с дефицитом энергии в нейронах, выходом ионов калия, деполяризацией мембран и повышением внутриклеточного пула Са 2+ в результате длительного открытия потенциал зависимых кальциевых каналов (рис. 34).
Рис. 34. Механизм развития глутаматной гибели нейронов при гипоксии
Следствием избытка ионов кальция в цитоплазме является повышенное выделение нейромедиатора (глутамата) глутаматергическими нейронами в синаптическую щель. Восприятие данного сигнала постсинаптическими нейронами осуществляется с помощью НМДА-рецепторов (наиболее хорошо изученный подтип рецепторов глутамата с высоким сродством к синтетической аминокислоте Н-метил-Д-аспартату), чувствительность которых к медиатору в условиях гипоксии значительно возрастает (Крыжановский Г.Н., 1997). Результатом «глутаматной бомбардировки» (Акмаев И.Г., 1996; Акмаев И.Г., Гриневич В.В., 2001) постсинаптического нейрона является открытие в нем ионных каналов, приводящее к увеличению поступления кальция в клетку и активация нейрональной NO-синтазы (NOS). Продуцируемый под ее влиянием оксид азота, имея малый размер и липофильную природу молекулы, диффундирует во внеклеточное пространство и поступает через мембраны в близлежащие клетки (нейроны), оказывая на них токсическое влияние. Основу этого токсического влияния составляет энергетический дефицит клеток. Механизм формирования такого дефицита связан со способностью NO вызывать S-нитрозилирование клеточных железосодержащих белков (аконитаза ЦТК, комплексы I-III цепи переноса электронов в МТХ) и их инактивацию. Кроме того, под влиянием NO происходит рибозилирование и нитрозилирование глицеральдегид-3-фосфатдегидро-геназы , обусловливающей торможение гликолиза. Наконец, при взаимодействии NO с другим радикалом – О 2 - образуется пероксинитрит-анион (ONOO -), вызывающий необратимое ингибирование железосодержащих белков.
За счет образования ONOO - возможно включение апоптотического механизма гибели клеток путем реализации следующего каскада:
Особенностью глутаматной гибели нейронов является отсутствие гибели самих NO-продуцирующих нейронов, оказывающихся защищенными от токсического действия NO. Механизм этой защиты связывают с активацией супероксиддисмутазы (СОД) и (или) с переходом NO в окисленную форму (NO +). По сути здесь прослеживается прямая аналогия с макрофагами, которые, продуцируя NO, сами проявляют к нему устойчивость.
Таким образом, гибель клетки при гипоксии представляет собой закономерное развертывание цепи событий, включающих формирование энергодефицита, ингибирование основных метаболических путей, активацию липидной триады и последующее необратимое повреждение клеточных структур. Центральным звеном патогенеза этих событий является повышение внутриклеточной концентрации ионов кальция, а главной мишенью – клеточные мембраны и, прежде всего – митохондрии.
Последовательность рассмотренных изменений при гипоксии (аноксии) одинакова для самых различных тканей. Об этом свидетельствуют опыты со срезами тканей, изолированными клетками и изолированными органеллами (Владимиров Ю.А., 2001). Рис. 35.
Различие состоит лишь в скорости протекания этих процессов, которая при температуре тела человека в 2-3 раза выше. Кроме того, эта скорость различна для разных тканей и с наибольшей быстротой указанные процессы протекают в ткани мозга, с меньшей – в печени, с еще более низкой скоростью – в мышечной ткани.
Рис. 35. Последовательность нарушений в клетках печени при аноксии
по Ю.А. Владимирову, 2001
XIV. ГИПЕРОКСИЯ
Гипероксия – повышенное поступление кислорода в организм . В отличие от гипоксии, гипероксия всегда носит экзогенный характер и в естественных условиях практически не встречается. В связи с этим, адаптивные механизмы к данному состоянию эффективны лишь в условиях относительно невысокой кислородной нагрузки, определяемой величиной парциального давления кислорода и продолжительностью его действия. Примером такой зависимости может служить кривая безопасных сроков дыхания кислородом человека (рис. 36).
Рис. 36.Граница действия кислорода на человека (по Hartmann, 1966).
Цитируется по А.Г. Жиронкину (1979).
По оси абсцисс - длительность дыхания кислородом, часы; по оси ординат - парциальное давление кислорода, атм.
Как видно из рисунка, зона т.н. «физиологического действия кислорода» наиболее продолжительна при небольших значениях его парциального давления (около 0,5 атм.), когда защитно-приспособительные реакции в состоянии обеспечить сохранение нормального напряжения кислорода в тканях. Основу этих реакций составляют механизмы, направленные на ограничение поступления и транспорта кислорода. На это, в частности, направлена первичная реакция системы внешнего дыхания, в виде снижения легочной вентиляции и показателя минутного объема дыхания.
Данные сдвиги являются следствием прекращения в условиях повышенного поступления кислорода нормальной естественной импульсации с артериальных хеморецепторов. Вместе с тем, ограничение вентиляции не только снижает поступление кислорода в организм, но и приводит к развитию гиперкапнии. Последняя определяет вторую фазу реакции системы дыхания, характеризующуюся усилением вентиляции, направленным на снижение РаСО 2 и ликвидацию газового ацидоза. Важнейшим сдвигом со стороны системы кровообращения при гипероксии является закономерное сужение мелких кровеносных сосудов, сопровождающееся ростом периферического сопротивления, замедлением общего и локального кровотока, повышением диастолического давления. Еще одним проявлением реакции со стороны этой системы служит брадикардия, регистрируемая до появления признаков кислородного отравления. Изменения со стороны системы крови в ответ на гипероксию проявляются в начальный период преходящей эритропенией и снижением уровня гемоглобина, что обусловлено перемещением тканевой жидкости в кровь и депонированием эритроцитов (Жиронкин А.Г., 1979).
При возрастании парциального давления кислорода во вдыхаемой газовой смеси, на первый план выступает его токсическое действие, поскольку защитный эффект приспособительных реакций минимизируется. В этой зоне кислород уже играет роль фактора не обеспечивающего, а угнетающего окислительные процессы в тканях. Что касается механизмов самого токсического влияния, то сегодня наиболее принятой является точка зрения R. Gershman (1964), связывающего этот механизм с образованием активных форм кислорода и с активацией свободнорадикального окисления.
В условиях перенасыщения тканей кислородом, т.е. в ситуации, когда «предложение» (избыток кислорода) превышает «спрос» (количество восстановленных кофакторов, подлежащих окислению), вероятность повышенного образования АФК возрастает. Соответственно, усиливается свободнорадикальное окисление, сопровождающееся повреждением клеточных и субклеточных структур, и, прежде всего, митохондрий.
Очевидно, что дезорганизация и повреждение митохондрий будут сопровождаться нарушением цепи транспорта электронов и окислительного фосфорилирования. Т.е. нарушениями, определяющими суть понятия «гипоксия». Соответственно, такое состояние называется гипероксической гипоксией.
Повреждение клеточных и субклеточных структур при активации свободнорадикальных процессов, приводит к развитию многочисленных нарушений специфических функций различных органов и систем. Так, ингибирование ферментов в головном мозге снижает продукцию γ-аминомасляной кислоты – важнейшего тормозного медиатора, что служит одним из механизмов развития при гипероксии судорожного синдрома кортикального генеза . Нарушение продукции сурфактанта легочным эпителием обусловливает резкое уменьшение компенсаторных резервов системы внешнего дыхания, повышая поверхностное натяжение альвеол, и способствуют появлению микроателектазов . В тяжелых случаях нарушение продукции сурфактанта может сопровождаться отеком легких . У некоторых детей первого года жизни дыхание чистым кислородом приводит к развитию респираторного дистресса – бронхопульмональной дисплазии (Маляренко Ю.Е., Пятин В.Ф., 1998). Активация свободнорадикального окисления при гипероксигенации лежит в основе формирования дефектов зрения у маленьких детей, в связи с нарушением созревания фоторецепторов.
Наряду с АФК токсическое действие кислорода опосредуется и чрезмерным напряжением некоторых защитно-приспособительных реакций. К числу таких реакций, в частности, относится длительный спазм сосудов (реакция на гипероксию). У недоношенных детей он способствует развитию ретролентальной фиброплазии (образованию фиброзной ткани за хрусталиком), приводящей к слепоте. Аналогичный спазм сосудов в легких обусловливает легочную гипертензию, расстройства микроциркуляции и повреждение легочного эпителия – нарушений, предрасполагающих к развитию воспаления .
Указанные обстоятельства заставляют ограничивать применение кислорода для лечебных целей, при которых РО 2 не должен превышать 380 мм рт. ст. (Березовский В.А., 1975).
Особую чувствительность к токсическому действию избытка кислорода проявляет ткань мозга плода , которая характеризуется значительно более низким напряжением кислорода, чем церебральные структуры зрелого организма . «Этот факт не является результатом несовершенства процессов кислородного снабжения организма во внутриутробном периоде, а напротив, отражает сбалансированность этих процессов, обеспечивающих, с одной стороны, адекватную оксигенацию мозга, а с другой - защиту его от избыточного потока О 2 » (Рагузин А.В., 1990). Экспериментально установлено, что напряжение кислорода тканей фетального мозга является относительно стабильным параметром гомеостаза внутриутробно развивающегося организма, который мало меняется даже при значительных сдвигах кислородного режима беременных животных . Такое постоянство РО 2 тканей мозга плода при сдвигах РаО 2 (от 50 до 370 мм рт. ст.) материнского организма определяется механизмами, локализованными прежде всего в маточно-плацентарной области, но не системными реакциями дыхания и кровообращения. К рождению формирование механизмов стабилизации кислородного гомеостаза мозга не завершено, что служит причиной более значимого (чем у взрослых) увеличения РО 2 церебральных структур новорожденных при ингаляции чистым кислородом. Подобный прирост РО 2 сопровождается активацией свободнорадикального окисления в ткани мозга и развитием негативных качественных изменений параметров условно оборонительных рефлексов в зрелом возрасте (Рагузин А.В., 1990). В связи с данным положением обосновывается подход к коррекции тяжелой степени гипоксии новорожденных с использованием для ингаляции не чистого кислорода, а газовых смесей с его пониженным содержанием.
Судорожная форма кислородного отравления возникает при остром отравлении кислородом и известна с конца XIX столетия как симптом Бэра , впервые обнаруженный и описанный этим автором. Судороги возникают, как правило, при дыхании кислородом под давлением, превышающим 3-4 атм. и очень напоминают по своему течению эпилептические судорожные припадки.
Клинически различают три стадии этого процесса (Черешнев В.А., Юшков Б.Г., 2001):
I стадия – учащение дыхания и сердцебиения, повышение артериального давления, расширение зрачков, усиление активности с отдельными подергиваниями мышц.
II стадия – стадия судорог, похожих на эпилептические с клоническими и тоническими проявлениями.
III стадия – терминальная – ослабление судорог с расстройством дыхания, которое переходит на отдельные вдохи. Смерть наступает от паралича дыхательного центра.
Биологическая химия Лелевич Владимир Валерьянович
Перекисное окисление липидов (ПОЛ)
Реакции ПОЛ являются свободнорадикальными и постоянно протекают в организме, также как и реакции образования АФК.
В норме они поддерживаются на определенном уровне и выполняют ряд функций:
1. индуцируют апоптоз (запрограммированную гибель клеток);
2. регулируют структуру клеточных мембран и тем самым обеспечивают функционирование ионных каналов, рецепторов, ферментных систем;
3. обеспечивают освобождение из мембраны арахидоновой кислоты, из которой синтезируются биорегуляторы (простагландины, тромбоксаны, лейкотриены);
4. ПОЛ может выступать в качестве вторичного мессенджера, участвуя в трансформации сигналов из внешней и внутренней среды организма, обеспечивая их внутриклеточную передачу;
5. АФК участвуют в клеточном иммунитете и фагоцитозе.
Механизм ПОЛ:
1. Инициация . Инициирует реакцию чаще всего гидроксильный радикал, отнимающий водород от СН2- групп ненасыщенной жирной кислоты L, что приводит к образованию липидного радикала L :
2. Развитие цепи. Развитие цепи происходит при присоединении кислорода, в результате чего образуется пероксидный радикал LOO или пероксид липида LOOH (гидроперекиси липидов)
LOО + LH ? LOOH + LR?
3. Обрыв цепи. Развитие цепи может останавливаться при взаимодействии свободных радикалов между собой или при взаимодействии с различными антиоксидантами (витамином Е), которые являются донорами электронов:
LOO ? + L ? LOOH + LH
L? + Витамин Е? LH + Витамин Е ?
ВитаминТ Е + L ? LH + Витамин Е окисл
В результате ПОЛ происходит преобразование обычных липидов в первичные продукты ПОЛ (гидроперекиси липидов). Это приводит к появлению в мембранах участков («дыр»), через которые наружу выходит содержимое как самих клеток, так и их органелл.
Первичные продукты ПОЛ разрушаются с образованием вторичных продуктов ПОЛ: альдегидов, кетонов, малонового диальдегида, диеновых коньюгатов. Накоплением в крови малонового диальдегида (МДА) объясняется синдром интоксикации, сопровождающий многие заболевания внутренних органов. Реагируя с SH- и СН 3 -группами белков, МДА подавляет активность цитохром-оксидаз (угнетая тем самым тканевое дыхание) и гидроксилаз. МДА обуславливает также ускоренное развитие атеросклероза.
При взаимодействии МДА с аминогруппами фосфолипидов образуются конечные продукты ПОЛ – Шиффовы основания. Примером этих соединений является пигмент липофусцин, появляющийся на оболочке глаза, на коже с возрастом. Липофусцин представляет собой смесь липидов и белков, связанных между собой поперечными ковалентными связями и денатурированными в результате взаимодействия с химически активными группами продуктов ПОЛ. Этот пигмент фагоцитируется, но не гидролизуется ферментами лизосом, накапливается в клетках, нарушая их функцию.
Негативные последствия активации ПОЛ:
1. Повреждение липидного бислоя мембран, в результате чего в клетки проникает вода, ионы натрия, кальция, что приводит к набуханию клеток, органелл и их разрушению.
2. Преждевременное старение клеток и организма в целом.
3. Взаимодействие высокореактивных продуктов ПОЛ с аминогруппами белков с образованием Шиффовых оснований.
4. Изменение текучести (вязкости) мембран, в результате чего нарушается транспортная функция мембран (функционирование ионных каналов).
5. Нарушение активности мембраносвязанных ферментов, рецепторов.
Активация ПОЛ характерна для многих заболеваний и патологических состояний:
1. атеросклероз и другие сердечнососудистого заболевания;
2. поражения ЦНС (болезнь Паркинсона, Альцгеймера);
3. воспалительные процессы любого генеза;
4. дистрофия мышц (болезнь Дюшенна);
5. онкологические заболевания;
6. радиационные поражения;
7. бронхолегочные патологии.
Из книги Биология [Полный справочник для подготовки к ЕГЭ] автора Лернер Георгий Исаакович Из книги Антропология и концепции биологии автора Курчанов Николай Анатольевич2.5. Биологическое окисление Анализируя отдельные этапы клеточного метаболизма, всегда необходимо помнить, что он представляет собой единый, интегральный, взаимосвязанный механизм (Бохински Р., 1987). Процессы анаболизма и катаболизма происходят в клетке одновременно и
Из книги Биологическая химия автора Лелевич Владимир ВалерьяновичГлава 10. Энергетический обмен. Биологическое окисление Живые организмы с точки зрения термодинамики – открытые системы. Между системой и окружающей средой возможен обмен энергии, который происходит в соответствии с законами термодинамики. Каждое органическое
Из книги автораГлава 19. Липиды тканей, переваривание и транспорт липидов Липиды – неоднородная в химическом отношении группа веществ биологического происхождения, общим свойством которых является гидрофобность и способность растворяться в неполярных органических растворителях.
Из книги автораГлава 21. Обмен сложных липидов К сложным липидам относят такие соединения, которые, помимо липидного, содержат и нелипидный компонент (белок, углевод или фосфат). Соответственно существуют протеолипиды, гликолипиды и фосфолипиды. В отличие от простых липидов,
Перекисное окисление осуществляется с помощью активных форм кислорода. Его положительное влияние связано с фагоцитозом и разрушением дефектных клеток, но у этого процесса есть и негативное значение.
Кислород является участником множества процессов в организме, необходимых для поддержания жизнедеятельности. Однако его активные формы могут причинять вред. Что такое окисление липидов в организме и в чем его особенности?
Жировые клетки являются самыми энергоемкими, что отличает их от белков и углеводов. В процессе их окисления образуется энергия, которая запасается в виде АТФ. Основные функции липидов – пластическая и энергетическая. Они являются структурным элементом клеток, без которых организма бы не существовало. Липиды накапливаются в жировых депо, тем самым создавая источники энергообеспечения функций организма.
Перекисное окисление
Активные формы кислорода образуются в большинстве клеток организма, благодаря поэтапному присоединению электронов. Основной продукт таких реакций – это вода, но при этом превращении побочно выделяются и химически активные вещества. Процесс происходит не только в липидах, затрагиваются и молекулы белков.
Роль окисления
Участие активных форм кислорода чаще всего ведет к неприятным последствиям в организме – разрушению клеток. Особенно важен процесс окисления липидов мембраны, в ней формируются дефекты. Таким образом, клеточная мембрана перестает выполнять свои защитные функции, и клетка погибает.
Наиболее активным является гидроксильный радикал. Он оказывает более выраженное влияние на органические компоненты клеток. Он способен отнимать электрон у молекул, в результате чего запускается цепь реакций окисления. Для защиты в организме имеется система подавления окисления, которая помогает сохранить целостность в клетке.
Перекисное окисление причиняет не только вред. У этого процесса есть и полезные функции. Без активных форм невозможно представить фагоцитоз, в результате которого гибнут чужеродные для организма вещества. После захвата патогенного агента лейкоцитом его следует уничтожить, за что и отвечает кислород. Кроме того, процессы окисления помогают разрушать и удалять из организма поврежденные клетки, влияя на их мембраны и ДНК.
Реакции
Перекисное окисление липидов протекает в организме всегда и затрагивает не только липиды, но и другие соединения. Этот процесс важен и для разрушения белков. Свободнорадикальное окисление вызывает повреждение некоторых аминокислот. Его активация приводит к изменению структуры, между ними появляются ковалентные связи – «сшивки», что способствует повышению функции протеолитических ферментов – это соединения, участвующие в разрушении поврежденных белков.
Липиды наиболее подвержены окислению, так как имеют специфическую структуру. Они имеют CH2-группу, через которую расположены двойные связи. От этой группы активные формы способны отнимать электрон.
Далее, цепь развивается за счет присоединения кислорода, в результате чего формируется пероксид липида. При дальнейших превращениях образуются конечные продукты. Цепь может обрываться после образования связи с антиоксидантом. Таковы стадии процесса.
Особенности
Активные формы кислорода разрушительно влияют на структуры белков, генетического материала (ДНК), а также компонентов мембраны. В мембранах процесс повреждения запускается следующим образом. Клетки ограничены от окружающей среды двойным слоем липидов. Их молекулы содержат гидрофобную и гидрофильную части. Наружная часть представлена гидрофобными структурами, которые препятствую транспорту ряда веществ.
В процессе окисления в этом слое образуются гидрофильные зоны – это связано с образованием гидропероксидов. Через эти участки спокойно проходит вода, а также ионы кальция и натрия, чего в норме происходить не должно. Они должны транспортироваться лишь при участии специальных систем. После окисления они активно проникают через зоны повреждения, в результате чего клетка набухает, ее органоиды повреждаются и она становится нежизнеспособной.
В норме такие процессы в организме поддерживают баланс, разрушая дефектные клетки. Однако некоторые заболевания сопровождаются избыточной активацией свободнорадикального окисления. Например, при болезни Паркинсона активируется разрушение нервных клеток, расположенных в стволе мозга. При мышечной дистрофии активируется окисление белков.
Реакция окисления активизируется и в зоне ишемии, а затем реваскуляризации (восстановлении сосудов). Это происходит, когда кровоток на время нарушается, а затем снова восстанавливается, например, при спазме или окклюзии просвета сосуда. Ситуацию можно подробно рассмотреть на примере тромбоза коронарной артерии.
В момент перекрытия сосуда тромбом кровь перестает снабжать миокард кислородом и питательными веществами – возникает ишемия.
Биохимия выяснила, что перекисное окисление липидов протекает не только в организме. Его влияние можно оценить, обратив внимание на изменение свойств продуктов питания. Неверное хранение ведет к прогорканию жиров, потемнению масел, изменение запаха и вкуса молочных продуктов – все это происходит по причине окисления. Эта реакция приводит к изменению первоначальных свойств веществ.
Защита
Процессы окисления не должны быть излишне интенсивными, их активация может привести к пагубным последствиям. Избыточному выделению свободных радикалов препятствует особая защитная система – именно она поддерживает баланс в организме, препятствуя разрушению здоровых клеток. От какого соединения следует ждать защиты?
Важную роль играют ферменты, которые превращают активные формы кислорода в безобидные соединения. Среди таких ферментов можно выделить каталазу, супероксиддисмутазу и глутатионпероксидазу. Наибольшая активность этих ферментов наблюдается в печени и почках.
Витамины
Витамин E относится к природным антиоксидантам. Это липофильная молекула, основная функция которой – подавлять свободные радикалы. Этот процесс проходит в гидрофобном слое клеточной мембраны. Альфа-токоферол более активен, чем бета. Механизм его действия заключается в отдаче атома водорода свободному радикалу, что останавливает пероксидное окисление липидов. Антиоксиданты вызывают снижение функции активных форм.
Витамин C также относится к группе антиоксидантов, поддерживая защиту клеток двумя механизмами. Это соединение способно восстанавливать витамин E, что усиливает свойства последнего. Кроме того, он способен самостоятельно инактивировать водорастворимые формы кислорода, за счет того, что является сильнейшим восстановителем.
Бета-каротин также способен блокировать перекисное окисление липидов. Такое соединение является предшественником витамина A. Активация перекисного окисления становится невозможной, благодаря действию этого соединения.
Таким образом, можно сделать вывод, что поступление необходимого количества витаминов в организм является профилактикой некоторых патологических изменений. Витамины должны преимущественно поступать с пищей – следует придерживаться рационального питания, употреблять в нужном количестве фрукты и овощи. Раз в 6 месяцев рекомендуется принимать курс поливитаминов. В пище должно быть сбалансированное содержание белков, углеводов и жиров.
Заключение
Перекисное окисление липидов имеет как положительные, так и отрицательные аспекты. Этот процесс необходим для организма, так как он защищает от действия чужеродных агентов, а также помогает уничтожать поврежденные клетки, которые уже не способны выполнять свои функции. Однако свободнорадикальное окисление может протекать слишком интенсивно – тогда поражаются здоровые клетки, нарушается их функция, и они погибают.
Многие заболевания связаны с активацией перекисного окисления. Защита от избыточного действия активных форм помогает сохранять баланс в организме. Чрезмерное снижение интенсивности окисления также нежелательно, так как нарушатся процессы фагоцитоза и удаления нежелательных клеток – важно поддерживать равновесие.
Биохимия обмена веществ
Тема: Перекисное окисление липидов в норме и патологии. Ферментативное звено антиоксидантной системы защиты.
I Научно-методическое обоснование темы:
Активные формы кислорода – классификация и свойства.
А так же пергидроксильный (НО2∙), пероксильный (RO2∙) и алкоксильный (RO∙) радикалы, оксид азота (NO∙), пероксинитрит (ONOO-), гипохлорит (HOCl), перекись водорода (H2O2) и др. Помимо продуктов восстановления О2, к АФК относят также озон (О3) и синглетный кислород 1О2, то есть кислород, находящийся в возбужденном (синглетном) состоянии [Владимиров, 1998; Осипов, Азизова, Владимиров, 2003].
Активные формы кислорода образуются во многих клетках в результате последовательного одноэлектронного присоединения 4 электронов к 1 молекуле кислорода. Конечный продукт этих реакций - вода , но по ходу реакций образуются химически активные формы кислорода. Наиболее активен гидроксильный радикал, взаимодействующий с большинством органических молекул. Он отнимает от них электрон и инициирует таким образом цепные реакции окисления. Эти свободнорадикальные реакции окисления могут выполнять полезные функции, например, когда клетки белой крови с участием активных форм кислорода разрушают фагоцитированные клетки бактерий. Но в остальных клетках свободнорадикальное окисление приводит к разрушению органических молекул, в первую очередь липидов, и, соответственно, мембранных структур клеток, что часто заканчивается их гибелью. Поэтому в организме функционирует эффективная система ингибирования перекисного окисления липидов (ПОЛ).
Источники активных форм кислорода
ЦПЭ как источник активных форм кислорода
Утечка электронов из ЦПЭ и непосредственное их взаимодействие с кислородом - основной путь образования активных форм кислорода в большинстве клеток.
Кофермент Q в ЦПЭ принимает от доноров последовательно по одному электрону, превращаясь в форму семихинона (рис. 8-55) - KoQH (см. раздел 6).
Этот радикал может непосредственно взаимодействовать с кислородом, образуя супероксидный анион , который, в свою очередь, может превращаться в другие активные формы кислорода:
Рис. 1. Реакции последовательного восстановления убихинона вдыхательной цепи.
Многие оксидазы - ферменты, непосредственно восстанавливающие кислород, образуют пероксид водорода - Н 2 О 2 . Оксидазы образуют пероксид водорода по схеме:
О 2 + SH 2 → S + Н 2 О 2 ,
где SH 2 - окисляемый субстрат.
Примеры таких оксидаз - оксидазы аминокислот, супероксид дисмугаза, оксидазы, локализованные в пероксисомах. Оксидазы пероксидом окисляют, в частности, жирные кислоты с очень длинной углеродной цепью (более 20 углеродных атомов) до более коротких, которые далее подвергаются β-окислению в митохондриях.
Монооксигеназы, например цитохром Р 450 , включающий один атом кислорода в окисляемую молекулу, и диоксигеназы, включающие оба атома кислорода, также служат источниками активных форм кислорода.
Пероксид водорода химически не очень активен, но способствует образованию наиболее токсичной формы кислорода - гидроксильного радикала (ОН ) по следующей реакции:
Fe 2+ + Н 2 О 2 → Fe 3+ + ОН - + ОН .
Наличие в клетках Fe 2+ или ионов других переходных металлов увеличивает скорость образования гидроксильных радикалов и других активных форм кислорода. Например, в эритроцитах окисление иона железа гемоглобина способствует образованию супероксидного аниона.
Супероксидный анион-радикал (О 2 -). Среди кислородных свободных радикалов ему отводят наиболее значительную роль, так как считается, что именно он является родоначальником многих других активных форм кислорода. Супероксидный радикал (СОР) образуется при присоединении одного электрона к молекуле кислорода в основном состоянии . Химическая активность О 2 - в значительной степени зависит от физико-химического состояния окружающей его клеточной или внеклеточной среды. В водных растворах О 2 - способен окислять аскорбиновую кислоту, адреналин и тиоловые соединения , выступая как слабый окислитель [Хавинсон, Баринов, Арутюнян 2003]. Значительно более выражены восстановительные свойства супероксидного радикала. В присутствии ионов негемового железа СОР достаточно активно восстанавливает его из 3+ в 2+. Это свойство СОР чрезвычайно важно, поскольку двухвалентное железо играет большую роль в образовании агрессивных липидных и гидроксильных радикалов. Супероксидный радикал также может восстанавливать содержащие трехвалентное железо комплексы (цитохром с, ферри-ЭДТА) и нитросиний тетразолий.
Супероксиданион-радикал – пусковое звено каскада радикальных реакций, приводящих к возникновению большинства АФК и продуктов перекисного окисления липидов. Он участвует в синтезе хемотаксических пептидов, усиливает митогенстимулированную пролиферацию лимфоцитов, ингибирует действие эндотелиального фактора расслабления, может повреждать мембраны эритроцитов, ингибировать Са-АТФазу, синтез РНК и белка эндотелиальных клеток, окислять белки сыворотки, в тоже время его непосредственная цитотоксичность невелика.
Перекисное окисление липидов
Реакции перекисного окисления липидов (ПОЛ) являются свободнорадикальными и постоянно происходят в организме. Свободнора-дикальное окисление нарушает структуру многих молекул. В белках окисляются некоторые аминокислоты. В результате разрушается структура белков, между ними образуются ковалент-ные "сшивки", всё это активирует протеолитические ферменты в клетке, гидролизующие повреждённые белки. Активные формы кислорода легко нарушают и структуру ДНК. Неспецифическое связывание Fe 2+ молекулой ДНК облегчает образование гидроксильных радикалов, которые разрушают структуру азотистых оснований. Но наиболее подвержены действию активных форм кислорода жирные кислоты, содержащие двойные связи, расположенные через СН 2 -группу. Именно от этой СН 2 -группы свободный радикал (инициатор окисления) легко отнимает электрон, превращая липид, содержащий эту кислоту, в свободный радикал.
ПОЛ - цепные реакции, обеспечивающие расширенное воспроизводство свободных радикалов, частиц, имеющих неспаренный электрон , которые инициируют дальнейшее распространение перекисного окисления.
Стадии перекисного окисления липидов
1) Инициация: образование свободного радикала (L )
Инициирует реакцию чаще всего гидроксильный радикал, отнимающий водород от СН 2 -групп полиеновой кислоты, что приводит к образованию липидного радикала.
2) Развитие цепи:
L + О 2 → LOO
LOO + LH → LOOM + LR
Развитие цепи происходит при присоединении О 2 , в результате чего образуется липопе-роксирадикал LOO или пероксид липида LOOH.
ПОЛ представляет собой свободнорадикальные цепные реакции, т.е. каждый образовавшийся радикал инициирует образование нескольких других.
3) Разрушение структуры липидов
Конечные продукты перекисного окисления полиеновых кислот - малоновый диальдегид и гидропероксид кислоты.
4) Обрыв цепи - взаимодействие радикалов между собой:
LOO + L → LOOH + LH, L + vit E → LH + vit E
vit E + L → LH + vit Е окисл.
Развитие цепи может останавливаться при взаимодействии свободных радикалов между собой или при взаимодействии с различными антиоксидантами, например, витамином Е, который отдаёт электроны, превращаясь при этом в стабильную окисленную форму.
3. Антиоксидантная система (АОС).
Образование АФК, известных как прооксиданты, наблюдается во многих метаболических процессах и является обязательным атрибутом нормальной аэробной жизни. Функционирование и развитие клеток, а так же организма в целом, в кислородсодержащем окружении не могло бы быть возможным без существования защитных систем, основу которых составляют ферментативные и неферментативные антиоксиданты. Постоянное образование прооксидантов в живых организмах уравновешено их дезактивацией антиоксидантами, поэтому для поддержания гомеостаза необходима непрерывная регенерация антиоксидантной способности. Отсутствие или сбои этой непрерывности сопровождаются накоплением окислительных повреждений и приводят к возникновению окислительного стресса.
Классификация АОС системы:
А.Специфическая АОС:
Специализированные ферментные системы:
Супероксиддисмутаза (СОД);
Каталаза (КАТ);
Глутатионпероксидаза и глутатион трансфераза (ГПО и ГТ)
Специализированные неферментные системы:
Жирорастворимые антиоксиданты (АО): витамины Е,А,К; стероидные гормоны; влавоноиды; полифенолы (витамин Р, убихинон).
Аскорбатная АО-система;
Тиолдисульфидна система на основе глутатиона;
Ароматические соединения.
Основными функциями специфической АОС являются:
ограничение интенсивности реакции свободнорадикального и перекисного окисления, т.е. разрушение, образующихся АФК и продуктов их дальнейших превращений;
защита чувствительных к окислительным повреждениям биомолекул мембран, внутри - и внеклеточных структур от действия свободных радикалов и перекисных соединений;
восстановление окислительных молекулярных повреждений. В целом основная задача системы антиоксидантной защиты состоит в предотвращении и ограничении развития патологических состояний, вызываемых окислительными повреждениями структур организма.
Функция: предотвратить условия в процессе аутоокисленисубстратов (микросомальное окисление).
Ферментативное звено АОС
СОД - это ключевой водорастворимый фермент. Превращает супероксидные анионы в пероксид водорода: 2 + 2H + → H 2 O 2 + O 2 интка, железа и имидазол гистидина. Локализуется в цитоплазме. Обладает высокой термоустойчивостью, устойчив к действию протеаз, обладает широким оптимумом рН каталитической активности.
Изоферменты СОД находятся и в цитозоле и в митохондриях и являются как бы первой линией защиты, потому что супероксидный анион образуется обычно первым из активных форм кислорода при утечке электронов из дыхательной цепи.
СОД - индуцируемый фермент, т.е. синтез его увеличивается, если в клетках активируется перекисное окисление. Пероксид водорода, который может инициировать образование самой активной формы ОН , разрушается ферментом каталазой: 2Н 2 О 2 → 2 Н 2 О + О 2 .
Каталаза (КАТ) находится в основном в пероксисомах, где образуется наибольшее количество пероксида водорода, а также в лейкоцитах, где она защищает клетки от последствий "респираторного взрыва".
КАТ обеспечивает расщепление перекисси водорода до двух молекул воды и кислорода. Из-за большго молекулярного веса практичеки не проникает через мембрану клетки.
 | Рис.2. Антиоксиданты водной фазы |
Глутатионпероксидаза (ГПО) - важнейший фермент, обеспечивающий инактивацию АФК, так как он разрушает и пероксид водорода и гидропероксиды липидов. Он катализирует восстановление пероксидов с помощью трипептида глутатиона (γ-глутамилцистеинилглицин). Сульфгидрильная группа глутатиона (GSH) служит донором электронов и, окисляясь, образует дисульфидную форму глутатиона, в которой 2 молекулы глутатиона связаны через дисульфидную группу.
Н 2 О 2 + 2 GSH → 2 Н 2 О + G-S-S-G.
Окисленный глутатион восстанавливается глутатионредуктазой:
GS-SG + NADPH + Н + → 2 GSH + NADP + .
Глутатионпероксидаза, которая восстанавливает гидропероксиды липидов в составе мембран, в качестве кофермента использует селен (необходимый микроэлемент пищи). При его недостатке активность антиоксидантной защиты снижается.
ГПО является главной ферментативной системой плазмы крови: внеклеточных жидкостей и гидроперекисей липидов (ГПО 4), которая будучи липофильным соединением эффективно взаимодействует с гидроперекисями фосфотидилхолина, холестерина и эфиров холестерина в липопротеинах низкой плотности (ЛПНП), восстанавливая их, следовательно, защищая от окислительной модификации. Кроме того ГПО 4 совместно с токоферолом практически полностью подавляет ПОЛ в биологических мембранах благодаря тому, что витамин Е эффективно восстанавливает пероксирадикалы, а фермент разлагает гидроперекиси, препятствуя тем самым их вовлечению в окислительный цикл.
Глутатионтрансфераза (ГТ)
ГТ, в отличие от селенсодержащей ГПО, для которой лучшими субстратами являются гидрофильные гидроперекиси с малым размером молекул, эффективно восстанавливает гидрофобные гидроперекиси с большим объемом молекулы: гидроперекиси полиненасыщенных жирных кислот (линолевой и арахидоновой), фосфолипидов.
Вместе с тем во всех водных и липидных фазах организма могут протекать радикальные окислительные процессы, в защите от которых важную роль играют антиоксиданты-ингибиторы органических радикалов, среди которых важное место занимают соединения фенольного типа.
В настоящее время выделено несколько тысяч фенольных соединений , среди которых выраженным антиоксидантным эффектом обладают витамины Е и К, убихиноны, триптофан и фенилаланин, а так же большинство растительных (флавоноиды) и животных пигментов.
Неферментативнгое звено АОС
Витамин Е (α-токоферол) - наиболее распространённый антиоксидант в природе - является липофильной молекулой, способной инактивировать свободные радикалы непосредственно в гидрофобном слое мембран и таким образом предотвращать развитие цепи перекисного окисления. Различают 8 типов токоферолов, но α-токоферол наиболее активен.
Витамин Е отдаёт атом водорода свободному радикалу пероксида липида (ROO ), восстанавливая его до гидропероксида (ROOH) и таким образом останавливает развитие ПО. Свободный радикал витамина Е, образовавшийся в результате реакции, стабилен и не способен участвовать в развитии цепи. Наоборот, радикал витамина Е непосредственно взаимодействует с радикалами липидных перекисей, восстанавливая их, а сам превращается в стабильную окисленную форму -- токоферолхинон.
В антирадикальной защите липопротеинов плазмы крови и клеточных мембран α-токоферолу принадлежит ведущая роль – одна его молекула защищает ≈10000 молекул ненасыщенных жирных кислот, при этом считается, что α-токоферол способен обезвредить не менее 60% образующихся пероксильных радикалов. Окисление α-токоферола со свободными радикалами компенсируется биорегенерацией молекул этого антиоксиданта в реакциях восстановления коантиоксидантами (АН), редокс-потенциал которых ниже, чем у радикала α-токоферола (α-Тф-О.). В результате такой реакции не только происходит восстановление витамина Е, но и предотвращается возможность инициации α-токофероксильным радикалом окисления липидов:
α-Тф-О. + RH→ α-Тф-ОH + R. (1)
α-Тф-О. + АH→ α-Тф-ОH + А. (2)
В физиологических условиях вторая реакция обычно превалирует над первой, так как константа скорости реакции α-Тф-О. с НЖК не превышает 103М-1с-1, в то время как для реакции (1) константа скорости может достигать значений 104-107М-1с-1.К наиболее изученным коантиоксидантам относятся убихинол, аскорбиновая кислота (АК), билирубин.
Витамин Е (а-токоферол) ингибирует свободнорадикальное окисление путём отдачи электрона, что приводит к инактивации радикала липида, а витамин Е превращается в стабильный, полностью окисленный токоферолхинон.
Рис. 3. Механизм антиоксидантного действия витамина Е.
Рис.4. Окислительно-восстановителные превращения α-токоферола и сопряженных с ним коантиоксидантов.
Витамин С (Рис.5.) (аскорбиновая кислота) также является антиоксидантом и участвует с помощью двух различных механизмов в ингибировании ПОЛ. Во-первых, витамин С восстанавливает окисленную форму витамина Е и таким образом поддерживает необходимую концентрацию этого антиоксиданта непосредственно в мембранах клеток. Во-вторых, витамин С, будучи водорастворимым витамином и сильным восстановителем, взаимодействует с водорастворимыми активными формами кислорода - , Н 2 О 2 , ОН и инактивирует их.
β-Каротин,
предшественник витамина А (рис.6.), также обладает антиоксидантаьш действием и ингибирует ПОЛ. Показано, что растительная диета, обогащённая витаминами Е, С, кароти-ноидами, существенно уменьшает риск развития атеросклероза и заболеваний ССС, подавляет развитие катаракты - помутнения хрусталика глаза, обладает антиканцерогенным действием. Имеется много доказательств в пользу того, что положительное действие этих компонентов пищи связано с ингибированием ПОЛ и других молекул и, следовательно, с поддержанием нормальной структуры компонентов клеток. 
Рис.5. Витамин С.
Рис. 6. Витамин А
АК превосходит другие антиоксиданты плазмы в защите липидов от перекисного окисления, так как только это соединение достаточно реакционноспособно, чтобы эффективно ингибировать инициацию ПОЛ в водной фазе.
Важными внеклеточными антиокислителями являются альбумины – простые гидрофильные белки плазмы крови, которые являются основными носителями SН групп. SН содержащим соединениям принадлежит ведущая роль в защите клеток от ОН-радикала, образующегося в реакции Фентона или в результате разложения молекул воды под действием ионизирующих излучений.
Необходимо отметить Коллоидные">наличие антирадикальных свойств у белков , хелатирующих ионы железа и других металлов с переменой валентностью. В первую очередь это трансферрин, лактоферрин и церулоплазмин. Основная роль трансферрина и близкого ему по структуре лактоферрина, содержащегося в молоке и выделяющегося фагоцитами при их активации, состоит в акцептировании «свободного» железа, что препятствует образованию радикалов НО, в реакциях Фентона, катализируемых ионами Fe. Значимую роль в этом процессе играет церулоплазмин, Cu-содержащий белок, обеспечивающий окисление Fe 2+ до Fe3+ и делающий тем самым железо доступным для связывания трансферрина.
Наиважнейшим антиоксидантом внеклеточной жидкости является мочевая кислота (МК). Ввиду высокого ее содержания в плазме крови человека некоторые исследователи считают, что на нее приходится 35-65% защиты липопротеинов от окисления, 10-15% ингибирования НО. и 12% ингибирования синглетного кислорода. Кроме того МК может выступать синергистом с радикалами α-токоферола и аскорбиновой кислотой, что усиливает их антиоксидантное действие.
В последние годы широко обсуждается роль активных форм кислорода (АФК) и инициируемых ими свободнорадикальных процессов при различных патологических процессах. В нормальных условиях активность этих процессов находится на невысоком уровне, но при стрессовых ситуациях происходит усиленное образование АФК, под действием которых происходит избыточная и неконтролируемая активация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ), что в конечном итоге может привести к патологическому состоянию, которое сопровождается дисбалансом ферментативных и неферментативных компонентов системы антиоксидантной защиты. Характерным проявлением окислительного стресса является интенсификация процессов перекисного окисления липидов, индикатором которой служит увеличение содержания хотя бы одного из его продуктов. Данные о содержании продуктов ПОЛ в биологических объектах могут нести в себе информацию о глубине и степени патологического процесса. В качестве количественных маркеров наиболее часто используются такие интермедиаты ПОЛ, как диеновые конъюгаты (ДК), а также один из его конечных продуктов – малоновый диальдегид (МДА).
II Цель деятельности студентов на занятии
Студент должен знать:
АФК. Каким действием они обладают;
Источники образования АФК;
ПОЛ в норме;
ПОЛ при патологии;
Стадии ПОЛ;
АОС, классификация, функции;
Ферментативное звено АОС;
Описать действие СОД, характеристики;
КАТ. Механизм действия;
ГПО и ГП. Механизм действия;
Неферментативное звено АОС;
«Окислительный стресс»;
Уметь писать реакцию, катализируемую СОД;
Уметь писать реакцию, катализируемую КАТ;
Уметь писать реакцию, катализируемую ГПО;
Написать стадии ПОЛ;
Основные вопросы:
АФК. Механизм действия;
Источники АФК в организме;
ПОЛ в норме;
Особенности ПОЛ в условиях патологии;
Стадии ПОЛ;
АОС, классификация, функции;
Ферментативное звено АОС;
Характеристики СОД. Механизм действия;
КАТ. Механизм действия;
ГПО и ГП. Механизм действия;
Неферментативное звено АОС;
Роль витамина Е в стрессовой ситуации.
Роль витамина А,К в защите клеток от действия АФК;
Роль ионов меди, цинка, железа и других металлов в АОС;
«Окислительный стресс».
Наглядные пособия:
Рисунки: 1. Реакции последовательного восстановления убихинона вдыхательной цепи; 2. Антиоксиданты водной фазы; 3. Механизм антиоксидантного действия витамина Е; 4. Окислительно-восстановителные превращения α-токоферола и сопряженных с ним коантиоксидантов ; 5. Витамин С, 6. Витамин А; 7. Повреждающее действие свободных радикалов на компоненты клетки ; 8. Образование супероксида в ЦПЭ ,
V Наименование лабораторной работы:
VI Перечень вопросов для проверки исходного уровня знаний:
ЛАБОРАТОНАЯ РАБОТА №1
Количественное определение малонового диальдегида в ткани печени.
ОБОРУДОВАНИЕ: баня, ФЭК.ПРИНЦИП МЕТОДА.
Основан на определении малонового диальдегида (МДА) как показателя перекисного окисления липидов при инкубации гомогенатов тканей в присутствии кислорода. В присутствии прооксидантов МДА определяется по специфической цветной реакции в кислой среде с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК).
ХОД РАБОТЫ.
В трех центрифужных пробирках приготовить инкубационную смесь реактивов по следующей схеме:
| Реактивы | 1 пробирка “опытная” | 2 пробирка “контроль” | 3 пробирка “опытная” с добавлением про- оксидантов |
| Трис-буфер 0,15 М | 3,4 мл | 3,4 мл | 1,4 мл |
| Сульфат железа FeSO 4 | - | - | 1 мл |
| Аскорбиновая кислота | - | - | 1 мл |
| ТХУ 10% раствор с ЭДТА | - | 1 мл | - |
| Гомогенат печени | 1,0 мл | 1,0 мл | 1,0 мл |
Все пробирки поместить в термостат при 37 о С на 15 минут. После инкубации остановить реакцию в 1 и 3 пробирках, добавляя в них по 1 мл ТХУ с ЭДТА, перемешать. Все пробирки центрифугировать в течение 20 минут при 3000 об/мин. Надосадочную жидкость осторожно слить в чистые пробирки. Затем в другие чистые пробирки отобрать по 4 мл надосадочной жидкости, добавить по 2 мл свежеприготовленного раствора ТБК (тиобарбитуровая кислота) и поместить пробирки в кипящую баню на 15 минут. Пробирки охладить в холодной воде и определить оптическую плотность на ФЭКе с зеленым светофильтром (длина волны 540 нм) в кювете 10 мм.
РЕЗУЛЬТАТЫ:
Активность ПОЛ выражается количеством микромолей МДА, накопленного за период инкубации в 1 мл гомогената
, где
Х - количество МДА, накопленного за период инкубации в 1 мл гомогената,
a - молярный коэффициент экстинкции для малонового диальдегида при реакции с ТБК, численно равный 0.156.
D оп и D конт - оптические плотности "опытной" и "контрольной" пробирок соответственно.
РАСЧЕТ И ВЫВОДЫ:
ЛАБОРАТОНАЯ РАБОТА №2
Количественное определение каталазы в крови.
ПРИНЦИП МЕТОДА.
В основе количественного определения активности каталазы лежит определение количества перекиси водорода, разложенной ферментом за определенный промежуток времени. О количестве расщепленной перекиси водорода судят по разности количества перманганата калия. израсходованного на титрование перекиси водорода до и после действия каталазы.
Активность каталазы выражают с помощью каталазного числа. Каталазным числом называют количество мг перекиси водорода, которое разлагается под действием 1 мкл крови.
ХОД РАБОТЫ.
Работу проводят по следующей схеме:
| Р е а к т и в ы | Стаканчик № 1 (опыт) | Стаканчик № 2 (контроль) |
| Кровь | 1 мл | 1 мл |
| Вода дистиллированная | 7 мл | 7 мл |
| Перекись водорода 1% | 2 мл | - |
| Серная кислота 10% | - | 5 мл |
| Стаканчики оставляют на 30 мин при комн. t°, изредка встряхивая Через 30 мин |
||
| Перекись водорода 1% | - | 2 мл |
| Серная кислота 10 % | 5 мл | - |
Действие каталазы в кислой среде прекращается, т. к. этот фермент действует при рН=7,4. Поскольку в контрольную пробу серную кислоту приливали до добавления перекиси водорода, то в контроле все добавленное количество перекиси водорода остается нерасщепленным.
Содержимое каждого стаканчика необходимо титровать раствором перманганата калия до розового окрашивания, не исчезающего в течение 30 сек.
КЧ = (А - В) х 1,7 ,
А - кол-во 0,1 N раствора КМnО 4 , пошедшее на титрование контрольной пробы в мл.
В - кол-во 0,1N раствора КМnО 4 , пошедшее на титрование опытной пробы в мл.
1,7 - это коэффициент, показывающий, сколько мг Н 2 О 2 содержится в 1мл 0,1н. раствора Н 2 О 2 .
В норме каталазное число колеблется от 10 до 15 единиц у взрослых и 7,5 - 9,9 единиц у детей.
РАСЧЕТ И ВЫВОДЫ:
Самостоятельная работа: составление тестов и кроссворда по теме ПОЛ.
Тестовый контроль:
Тема: ПОЛ.
1. К активным формам кислорода относят:
1. ОН- - гидроксильный радикал;
2. супероксидный анион;
3. Н2О2 - пероксид водорода
4. все перечисленное
Отв.: 4
2. Образование активных форм кислорода происходит:
в процессе переноса электронов в митохондриальной дыхательной цепи;
в реакциях, которые катализируются оксидазами (образуется перекись водорода), в том числе в свободнорадикальных процессах, совершающихся в фагоцитах;
в реакциях микросомального окисления при обезвреживании веществ с участием цитохрома Р-450;
в реакциях самопроизвольного (неферментативного) окисления веществ (гемоглобина, ферредоксинов, адреналина и др.);
в биологических системах с наличием ионов металлов с переменной валентностью и, прежде всего, железа (свободных атомов, так называемых внегемовых);
верно все
3. Перечислите ряд причин вызывающих активацию ПОЛ в тканях:
снижение поступления в организм алиментарных антиоксидантов (АО), таких как: токоферол, аскорбат, биофлавоноиды и др.;
стресс различного генеза, в частности эмоциональный (под влиянием катехоламинов и кортикостероидов в кровь поступает избыток жирных кислот и кислород);
внешние химические прооксиданты (пестициды, лекарственные окислители, алкоголь, продукты смога и т.д.);
физические факторы (повышенный радиоактивный фон, ультрафиолетовое облучение, электромагнитное поле, ультразвук с интенсивностью выше 2 Вт/см);
избыточное и несбалансированное потребление жиров и углеводов на фоне недостаточного их расходования;
гипокинезия с низким уровнем биологического окисления ферментов, т.е. сниженный уровень восстановления пиридиннуклеотидов;
врожденные энзимопатии антиоксидантных ферментов (каталазы, глутатионредуктазы, глутатионпероксидазы, глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы);
падение с возрастом активности антиоксидантных ферментов.
верного ответа нет
верно все перечисленное
4. Антиоксиданты нужны для…, исключите неправильный ответ:
обновления липидного состава мембран;
синтеза эйкозаноидов
обезвреживания ксенобиотиков и токсичных продуктов метаболизма;
функционирования иммунной системы.
синтеза глюкогона
5. Оксидативный стресс приводит:
Повреждение ДНК, белков, липидов мембран.
Канцерогенез, нейродегенеративные болезни, атеросклероз, сахарный диабет, сердечно сосудистые заболевания , старение.
6. Этот витамин ингибирует свободнорадикальное окисление путём отдачи электрона, что приводит к инактивации радикала липида и превращается в стабильный, полностью окисленный токоферолхинон: Отв.: 3
7. Вит. A:
увеличивает антиоксидантное действие Вит. Е; Вместе с Вит. E и Вит. С;
активирует включение Se в состав глутатионпероксидазы;
препятствует окислению SH-групп белков и пептидов.
может быть прооксидантом
все верно
Структура, какого витамина представлена ниже :
|
|
Отв.: 1
9. Этот витамин активирует ПОЛ так как является полиненасыщенным спиртом и легко окисляется кислородом может быть прооксидантом (в высоких дозах):
Отв.: 210. Процесс свободнорадикального перекисного окисления липидов можно условно разделить на три этапа. Перечислите их в правильной последовательности.
продукция перекисей липидов (перекисный этап);
образование свободных радикалов органических и неорганических веществ (свободнорадикальный этап);
кислородная инициация (кислородный этап
VIII Хронокарта учебного занятия:
Общий бюджет времени: 3 (125);
Перекличка 5 минут;
Разбор основных вопросов темы 60 минут;
Тестовый опрос 20 минут;
Проведение лабораторной работы;
Оформление протоколов 10 минут
Составление тестов и кроссвордов по данной теме.
X Список используемой литературы:
Обязательная:
1. Биохимия. Учебник для вузов / Под ред. Е.С.Северина. М.:Гэотар-мед, 2003. 784 с.
2. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия, Москва, 1998. 740 с.
3. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. Под ред. проф. Е.С.Северина и проф. А.Я.Николаева. М.: Гэотар-мед, 2001. 441 с.
4. Строев Е.А. Биологическая химия. Москва, 1986.
5. Дзугкоева Ф.С., Калоева Л.А., Каряева Э.А., Гурина А.Е., Баллаева С.А. «Обмен веществ (учебно-методическое пособие)» с грифом Учебно -методическое объединение МЗ РФ, Владикавказ, 2003. 170 с.
Дополнительная:
Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в живых системах / Ю.А. Владимиров, О.А. Азизова, А.И. Деев с соавт. // Итоги науки и техники, 2000. – Т. 29. - С. 151-167.
Евстигнеева Р.П. Витамин Е как универсальный антиоксидант и стабилизатор биологических мембран / Р.П. Евстигнеева, И.М. Волков, В.В. Чудинова // Биол. Мембраны, 2003. - № 2. С. 119-137.
Зборовская В.А. Антиоксидантная система организма, ее значение в метаболизме / В.А. Зборовская, М.В. Банникова // Вестник РАМН, 2000. - № 6. - С. 53-63.
Зенков Н.К. Окислительный стресс / Н.К. Зенков, В.З. Ланкин, Е.Б. Меньщикова. - М.: Наука, 2004. - 343с.
Лакин Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. - М.: Высш. школа, 1998. - 293с.
Соловьева А.Г. Активность альдегиддегидрогеназы в эритроцитах, тромбоцитах и плазме крови крыс в норме и при ожоге / А.Г. Соловьева // Успехи соврем. Естествознания, 2007. - № 12. – С. 12-15.
Суханова Т.А Патохимия клетки / Т.А. Суханова // Успехи соврем. биологии, 2004. – Т. 40. – С. 82-104.
Шепелев А.П. Роль процессов свободнорадикального окисления в патогенезе инфекционных болезней / А.П. Шепелев, И.В. Корниенко, А.В. Шестопалов с соавт. // Вопр. мед. Химии, 2004. - № 2. - С. 15-17.
Наглядные пособия